Лекции ВВС, 1 курс 2 семестр (для РТ и т.п.) / ЛК 3_ВвС_Базовая кафедра
.pdf
Квантование сигналов
…
101
100
011
010
001
000
Квантование – это разбиение диапазона отсчётных значений сигнала на конечное число уровней и округление этих значений до одного из двух ближайших к ним уровней. При этом значение сигнала может округляться либо до ближайшего уровня, либо до меньшего или большего из ближайших уровней в зависимости от способа кодирования.
11
Кодирование источника
Пример экономного кода — код Шеннона-Фано
Кодирование источника сводится к представлению символов алфавита источника с помощью двоичных кодовых комбинаций. Для передачи данных кодирование источника кодовыми комбинациями одинаковой длины имеет первостепенное значение, в то время как дополнительный интерес представляет экономное кодирование.
12
Помехоустойчивое кодирование
Блочное кодирование |
Сверточное кодирование |
При помехоустойчивом кодировании в поток передаваемых символов вводятся дополнительные (избыточные) символы для исправления возникающих на приемной стороне ошибок.
Непрерывное кодирование, характеризующихся тем, что операции кодирования и декодирования производятся над непрерывной последовательностью символов без разбиения на блоки. Такое кодирование еще называет сверточным.
13
Скремблирование, перемежение
Перемежение
Скремблирование
Одним из эффективных методов уменьшения влияния пакетных ошибок является перемежение или перемешивание. Данные перед передачей по каналу связи, переставляются в заданном порядке, а в приемной части восстанавливается исходный порядок, то есть выполняется деперемежение.
Один из распространенных практических методов перемешивания называется
скремблированием, которое обеспечивает равномерное распределение энергии |
|
передаваемого сигнала в полосе пропускания радиоканала. |
14 |
Модуляция
Модуля́ция (лат. modulatio — размеренность, ритмичность) — процесс изменения одного или нескольких параметров модулируемого несущего сигнала при помощи модулирующего сигнала.
Вкачестве несущего колебания наиболее часто используют гармоническое колебание.
Взависимости от того, какой из параметров несущего колебания - амплитуда, частота или начальная фаза несущего колебания изменяется по закону передаваемого сообщения, различают виды модуляции, соответственно, амплитудная, частотная или фазовая. Сигнал, получаемый в процессе модуляции, называют модулированным
колебанием, или радиосигналом. |
15 |
|
Амплитудная модуляция
Тональная амплитудная модуляция: а) несущее колебание и его спектр (б);
в) модулирующий сигнал и его спектр (г); д) амплитудно-модулированное колебание и его спектр (е)
В процессе амплитудной модуляции амплитуда U0 несущего колебания u0 (t) = U0 cos(ωt+φ) перестает быть постоянной и изменяется по закону передаваемого сообщения. Выражение для амплитудно-модулированного сигнала в общем случае имеет вид:
uАМ(t) = [U0 + kA e(t)] cos(ω0t+φ).
где U0 - амплитуда несущего колебания в отсутствии сообщения (немодулированное колебание); e(t) - функция, зависящая от времени, соответствующая передаваемому сообщению (ее называют модулирующим сигналом); kA - коэффициент пропорциональности, отражающий степень влияния модулирующего сигнала на величину
изменения амплитуды результирующего сигнала (модулированного колебания). |
16 |
|
Частотная модуляция
Частотная модуляция:
а) колебание с постоянной частотой; б) модулирующий сигнал; в) частотно-модулированное колебание
При частотной модуляции амплитуда несущего колебания U0 сохраняется постоянной, а частота несущего колебания ω(t) определяется модулирующим сигналом e(t) в соответствии с выражением: ω(t) = ω0 + kЧМ e(t),
где kЧМ - коэффициент пропорциональности, связывающий отклонение ΔωЧМ частоты ω(t) от своего номинального значения ω0, равное ΔωЧМ = ω(t) - ω0, и величину модулирующего напряжения e(t), вызывающего это отклонение.
17
Фазовая модуляция
Фазовая модуляция:
а) модулирующий сигнал; б) несущее колебание (штриховая
линия) и фазомодулированное колебание (сплошная линия)
При фазовой модуляции амплитуда несущего колебания U0 сохраняется постоянной, а фаза несущего колебания φ(t) связана с модулирующим напряжением e(t) зависимостью
ψ(t) = ω0 t+ kФМ e(t) + φ0,
где kФМ - коэффициент пропорциональности, определяющий связь между модулирующим напряжением e(t) и дополнительным приращением полной фазы результирующего фазомодулированного колебания.
18
Модулирование
импульсных
последовательностей
Модуляция импульсной последовательности:
а) несущая последовательность импульсов; б) модулирующий сигнал;
в) амплитудно-импульсная модуляция; г) широтно-импульсная модуляция; д) времяимпульсная модуляция; е) импульсно-кодовая модуляция
Наряду с модулированием гармонических несущих в различных радиотехнических устройствах находят модулирование импульсных последовательностей (так называемая импульсная модуляция). Уточняющее название вида импульсной модуляции определяется тем параметром
последовательности импульсов, который подвергается модуляции. |
19 |
Организация канала связи
Дуплекс (лат. duplex — двухсторонний) — способ связи с использованием
́
приёмопередающих устройств (модемов, сетевых карт, раций, телефонных аппаратов и др.). Передача и приём ведутся устройством одновременно по двум физически разделённым каналам связи (по отдельным проводникам, на двух различных частотах и др. за исключением разделения во времени — поочерёдной передачи)
Полудуплекс — режим, при котором, в отличие от дуплексного, передача ведётся по одному каналу связи в обоих направлениях, но с разделением по времени (в каждый момент времени передача ведётся только в одном направлении).
Реализующее симплексный режим оборудование может передавать информацию только в одну сторону. Как правило, под симплексной связью понимают одностороннюю связь (например радиовещание, когда радиопередача ведётся в одном направлении: от радиостанции к слушателям).
20